改进的窗参数优化S变换及其在河道检测中的应用

张付瑷 陈学华* 罗 鑫 张 杰 徐 赫

(①成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都 610059；②成都理工大学地球勘探与信息技术教育部重点实验室，四川成都 610059)

0 引言

时频分析方法[1]是一种时变非平稳信号处理方法，它对信号进行时频分析处理，得到时频域信号的能量分布，是地震资料精细构造解释和储层预测的有力工具。

基于傅里叶变换的时频分析方法发展很快，如：Gabor[1]提出的短时傅里叶变换；Morlet等[2]提出的小波变换；Stockwell等[3]结合前两种方法的优点提出的S变换。但上述方法受到自身固有的测不准原则所限，时频分辨率无法达到很好的效果，为了达到最佳效果，研究人员又提出了各种改进的时频分析方法。陈学华等[4]提出广义S变换，引入了λ和p两个参数共同控制窗函数，相比S变换具有更好的适应性和更高的时频分辨率；Lu等[5]基于零相位自适应鲁棒滤波器提出了一种加窗Hilbert变换；Gholami等[6-7]利用混合范数稀疏性，提出稀疏短时傅里叶变换；Sattari等[8-9]考虑到地震数据频率的迅速变化，提出了一种新的基于快速稀疏的S变换。这些改进的方法使时频分辨率得到较大的提升，并且广泛应用于地震资料低频阴影分析、断层识别、弹性参数反演和河道检测等[10-12]。在实际应用中取得的效果证明了时频分析方法的有效性。高静怀等[13]将广义S变换应用于薄互层模型分析；陈学华等[14]利用高阶伪希尔伯特变换对河道、断层等不连续信息进行预测；对于依赖频率的AVO反演，时频分析方法则直接影响反演结果的分辨率[15-16]。……